Polar de un Modelo Articulado y Momentos de Bisagra: Simulaciones para el diseño de superficies de control

Dr. Carlos Manuel Rodríguez Román Ing. Isaías Pacheco Zamora

27 de Mayo 2015

Contenidos - Descripción del Problema - Polar del Modelo Rígido - Polar del Modelo Articulado - Momentos de Bisagra - Método de Cálculo - Ejemplo Pegaso PE 210A

• Una aeronave en vuelo recto y nivelado recibe el viento paralelo a su plano x-z. Cuando hay una desviación con respecto a esta dirección, aparecen momentos de restauración con respecto a los ejes cuerpo de la aeronave. Esta es la función de los estabilizadores y han sido diseñados para ello.

Descripción del Problema

Guiñada

Cabeceo

Alabeo

créditos: www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane

• Para evitar que la aeronave gire con respecto a sus ejes, regresando a la trayectoria original, se deben actuar las llamadas superficies de control. Las superficies básicas se denominan: elevador, alerón y timón. Cada una de ellas puede considerarse, en primera aproximación, como un control de los giros sobre un eje (elevador – eje y; alerones-eje x; timón-eje z).

Descripción del Problema

créditos: www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane

• Primeramente, Los momentos para una desviación dada se obtienen de la polar completa de un modelo rígido (o un modelo con superficies a cero grados); es decir, el modelo completo se gira con respecto al viento en dos ángulos: ángulo de ataque y ángulo de derrape.

Descripción del Problema

• En segundo lugar, el ángulo de deflexión que es necesario aplicar a una superficie de control para cancelar el momento de restauración asociado puede determinarse a partir de una polar de un modelo articulado. Con la aeronave fija, deben variarse las superficies de control en los rangos angulares apropiados.

Descripción del Problema

• Finalmente, estas deflexiones producen momentos de restauración sobre las bisagras de las propias superficies. Estos momentos de bisagra son fundamentales para diseñar los mecanismos de actuación de las superficies de control.

Descripción del Problema

Polar del Modelo Rígido

Polar del Modelo Rígido

Polar del Modelo Articulado

Polar del Modelo Articulado

Polar del Modelo Articulado

Polar del Modelo Articulado

Polar del Modelo Articulado

Polar del Modelo Articulado

Polar del Modelo Articulado

Polar del Modelo Articulado

Polar del Modelo Articulado

Polar del Modelo Articulado

Momentos de Bisagra

Ejemplo Pegaso PE 210 A

Ejemplo Pegaso PE 210 A

Ejemplo Pegaso PE 210 A

Ejemplo Pegaso PE 210 A

Ejemplo Pegaso PE 210 A

Ejemplo Pegaso PE 210 A

Ejemplo Pegaso PE 210 A

Muchas Gracias !